FR3032243A1 - CENTRIFUGAL PUMP - Google Patents
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Abstract
Pompe centrifuge (10) comprenant une volute de sortie de pompe (12) et un diffuseur (22) distinct de la volute de sortie de pompe (12) et disposé au moins en partie à l'intérieur de la volute de sortie de pompe (12), le diffuseur (22) comprenant une pluralité d'aubes (22a), l'espace entre deux aubes (22a) adjacentes formant un passage de fluide (22). La volute de sortie de pompe (12) comprend une paroi interne ajourée (12c) disposée en aval du diffuseur (22), le fluide s'écoulant de l'amont vers l'aval au sein de ladite pompe centrifuge (10), le nombre de jours (13) de la paroi interne (12c) étant égal au nombre de passages (22b).Centrifugal pump (10) comprising a pump outlet volute (12) and a diffuser (22) separate from the pump outlet volute (12) and disposed at least partially within the pump outlet volute ( 12), the diffuser (22) comprising a plurality of blades (22a), the space between two adjacent blades (22a) forming a fluid passage (22). The pump outlet volute (12) comprises a perforated inner wall (12c) disposed downstream of the diffuser (22), the fluid flowing from upstream to downstream within said centrifugal pump (10), the number of days (13) of the inner wall (12c) being equal to the number of passages (22b).
Description
DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne le domaine des pompes centrifuges notamment, mais pas exclusivement, pour moteur fusée, ainsi qu'un moteur-fusée équipé d'une telle pompe et un engin spatial équipé 5 d'un tel moteur fusée. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Les volutes de sortie de pompes centrifuges de l'état de la technique présentent généralement des parois externes ayant une forte épaisseur et sont équipées de renforts de manière à supporter tant les 10 efforts transmis d'un élément à l'autre au sein de la pompe que les efforts imposés par le fluide sous pression à l'intérieur de la volute. Le document FR 2 949 517 décrit une telle volute de l'état de la technique. Toutefois, ces fortes épaisseurs et ces renforts, en général des nervures externes, imposent des contraintes de conception et de 15 fabrication de la volute, et conduisent à des volutes lourdes, la masse des composants étant un paramètre particulièrement important, notamment dans le domaine spatial et aéronautique. PRESENTATION DE L'INVENTION Un mode de réalisation concerne un pompe centrifuge 20 comprenant une volute de sortie de pompe et un diffuseur distinct de la volute de sortie de pompe et disposé au moins en partie à l'intérieur de la volute de sortie de pompe, le diffuseur comprenant une pluralité d'aubes, l'espace entre deux aubes adjacentes formant un passage de fluide, la volute de sortie de pompe comprenant une paroi interne ajourée disposée 25 en aval du diffuseur, le fluide s'écoulant de l'amont vers l'aval au sein de ladite pompe centrifuge, le nombre de jours de la paroi interne étant égal au nombre de passages. Par la suite, et sauf indication contraire, par « pompe » on entend « pompe centrifuge » et par « volute » on entend « volute de sortie de pompe ». 30 On comprend que la pompe et la volute s'étendent selon une direction axiale, selon une direction radiale et selon une direction azimutale. De manière générale, la direction axiale correspond à la direction de l'axe de rotation du rotor de la pompe, tandis que la direction radiale est une direction perpendiculaire à cet axe. La direction azimutale 35 correspond à la direction décrivant un anneau autour de la direction axiale. Les trois directions axiale, radiale et azimutale correspondent respectivement aux directions définies par la côte, le rayon et l'angle dans un système de coordonnées cylindrique. En outre, l'amont et l'aval sont définis par rapport au sens d'écoulement normal du fluide (de l'amont vers l'aval) à travers la pompe.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the field of centrifugal pumps in particular, but not exclusively, for a rocket engine, as well as a rocket engine equipped with such a pump and a spacecraft equipped with such a rocket engine. STATE OF THE PRIOR ART The output volutes of centrifugal pumps of the state of the art generally have external walls having a large thickness and are equipped with reinforcements so as to support both the forces transmitted from one element to the other. within the pump that the forces imposed by the fluid under pressure inside the volute. The document FR 2 949 517 describes such a volute of the state of the art. However, these large thicknesses and these reinforcements, generally external ribs, impose constraints of design and manufacture of the volute, and lead to heavy volutes, the mass of the components being a particularly important parameter, especially in the space field and aeronautics. PRESENTATION OF THE INVENTION One embodiment relates to a centrifugal pump 20 comprising a pump outlet volute and a diffuser separate from the pump outlet volute and disposed at least partially within the pump outlet volute, the diffuser comprising a plurality of blades, the space between two adjacent blades forming a fluid passage, the pump outlet volute comprising a perforated inner wall disposed downstream of the diffuser, the fluid flowing from upstream to the downstream within said centrifugal pump, the number of days of the inner wall being equal to the number of passages. Subsequently, and unless otherwise indicated, "pump" means "centrifugal pump" and "volute" means "pump output volute". It will be understood that the pump and the scroll extend in an axial direction, in a radial direction and in an azimuthal direction. In general, the axial direction corresponds to the direction of the axis of rotation of the rotor of the pump, while the radial direction is a direction perpendicular to this axis. The azimuthal direction 35 corresponds to the direction describing a ring around the axial direction. The three axial, radial and azimuthal directions correspond respectively to the directions defined by the coast, the radius and the angle in a cylindrical coordinate system. In addition, upstream and downstream are defined with respect to the normal flow direction of the fluid (from upstream to downstream) through the pump.
Le diffuseur est un élément connu par ailleurs qui sert à réguler l'écoulement de fluide à l'entrée de la volute. Le diffuseur est par exemple un diffuseur annulaire, coaxial avec l'axe de la pompe et de la volute. Le diffuseur est disposé en aval d'une roue à aubes, cette roue à aubes servant bien évidement à pomper le fluide et faisant partie du rotor de la pompe. En d'autres termes, le diffuseur permet d'optimiser le ralentissement du fluide entre la sortie de la roue à aubes et l'entrée de la volute. Ainsi, le fluide issu de la roue à aubes traverse ensuite le diffuseur. Bien entendu, les aubes de la roue à aubes sont distinctes des aubes du diffuseur. Notamment, les aubes de la roue à aubes sont entrainées en rotation tandis que les aubes du diffuseur sont immobiles. La volute comprend une paroi interne disposée en aval du diffuseur. On comprend que cette paroi interne est disposée à l'intérieur de la volute et sépare au moins en partie deux chambres à l'intérieur de ladite volute. La paroi interne étant ajourée, les deux chambres de la volute sont en communication fluidique au moins par les jours de ladite paroi interne. On comprend bien entendu que la volute présente une paroi externe, distincte de la paroi interne, cette paroi externe séparant l'intérieur de l'extérieur de la volute. La paroi interne est ajourée. En d'autres termes, des jours sont ménagés dans la paroi interne, ces jours formant des trous traversant. La paroi interne présente autant de jours que le diffuseur présente de passages inter-aubes (i.e. de passages de fluide formés entre deux aubes adjacentes). Bien entendu, chaque passage inter-aubes du diffuseur débouche sur un jour de la paroi interne.The diffuser is a known element which serves to regulate the flow of fluid at the entrance of the volute. The diffuser is for example an annular diffuser, coaxial with the axis of the pump and the volute. The diffuser is disposed downstream of a paddle wheel, the paddle wheel obviously for pumping the fluid and forming part of the rotor of the pump. In other words, the diffuser optimizes the slowing of the fluid between the output of the impeller and the inlet of the volute. Thus, the fluid from the impeller then flows through the diffuser. Of course, the blades of the impeller are distinct from the vanes of the diffuser. In particular, the vanes of the impeller are rotated while the vanes of the diffuser are stationary. The volute comprises an inner wall disposed downstream of the diffuser. It is understood that this inner wall is disposed inside the volute and at least partially separates two chambers inside said volute. The inner wall being perforated, the two chambers of the volute are in fluid communication at least by the days of said inner wall. It is understood that the volute has an outer wall, separate from the inner wall, this outer wall separating the inside of the outside of the volute. The inner wall is perforated. In other words, days are formed in the inner wall, these days forming through holes. The inner wall has as many days as the diffuser has inter-blade passages (i.e. fluid passages formed between two adjacent blades). Of course, each inter-blade passage of the diffuser opens on a day of the inner wall.
La paroi interne est disposée en aval du diffuseur. On comprend donc que la paroi interne est disposée, selon l'écoulement du fluide au sein de la pompe, entre le diffuseur et la sortie de la pompe. La paroi interne forme une seule et même pièce avec le corps de la volute. Par exemple, la paroi interne est fabriquée d'un seul bloc avec la volute, par exemple par fabrication additive ou par fonderie et est éventuellement usinée par la suite par exemple pour ménager les jours ; ou bien la paroi est fabriquée séparément du corps de la volute et est rapportée par la suite par soudage. Bien entendu tout autre procédé de fabrication peut être mise en oeuvre pour la fabrication d'une telle volute équipée d'une paroi interne selon le présent exposé.The inner wall is disposed downstream of the diffuser. It is therefore understood that the inner wall is arranged, according to the flow of fluid within the pump, between the diffuser and the outlet of the pump. The inner wall forms a single piece with the body of the volute. For example, the inner wall is made in one piece with the volute, for example by additive manufacturing or foundry and is optionally machined later for example to spare the days; or the wall is manufactured separately from the body of the volute and is subsequently reported by welding. Of course, any other manufacturing method may be implemented for the manufacture of such a volute equipped with an inner wall according to the present disclosure.
La paroi interne forme une armature interne de la volute, cette armature résistant aux différents efforts subis par la volute. Ainsi, il est possible de fabriquer une volute de pompe dont l'épaisseur de la ou des parois externes est au moins en partie plus petite que dans l'état de la technique sans que cela ne nuise à sa résistance mécanique. Une telle paroi externe est par exemple une paroi délimitant un conduit périphérique en forme de colimaçon collectant et conduisant le fluide issu du diffuseur vers la sortie de la volute. De même, il est possible de supprimer les nervures externes de renfort. Ceci permet de fabriquer une volute plus légère que celles de l'état de la technique, tout en autorisant une plus grande liberté de conception vis-à-vis de la forme de la volute, notamment du point de vue hydraulique. Enfin, la paroi interne disposée en aval du diffuseur comprenant autant de jours que de passages entre les aubes du diffuseur, ne perturbe pas, ou pas de manière significative le flux issu du diffuseur.The inner wall forms an internal armature of the volute, this armature resistant to the various forces experienced by the volute. Thus, it is possible to manufacture a pump volute whose thickness of the outer wall or walls is at least partly smaller than in the state of the art without this adversely affecting its mechanical strength. Such an outer wall is for example a wall defining a spiral-shaped peripheral duct collecting and conducting the fluid from the diffuser to the output of the volute. Similarly, it is possible to remove the external reinforcing ribs. This makes it possible to manufacture a volute lighter than those of the state of the art, while allowing a greater freedom of design vis-à-vis the shape of the volute, including the hydraulic point of view. Finally, the inner wall disposed downstream of the diffuser comprising as many days as passages between the vanes of the diffuser, does not disturb or significantly the flux from the diffuser.
Dans certains modes de réalisation, la section des jours est sensiblement égale à la section des passages. Par « sensiblement égale », on entend que les sections présentent globalement la même forme et environ les mêmes dimensions à 10% près. On améliore ainsi la neutralité de la paroi interne vis-à-vis de l'écoulement du fluide au sein de la volute (i.e. l'aptitude de la paroi à ne pas perturber l'écoulement fluide). Dans certains modes de réalisation, la forme des jours est sensiblement oblongue. Par « sensiblement oblongue » on entend toute forme ovoïde, oblongue, elliptique, polygonale allongée présentant des angles arrondis (ou congés), etc. Une telle forme est facile à réaliser et ne présente par de région susceptible de concentrer les contraintes de manière à favoriser l'apparition de criques et fissures fragilisant la paroi. Ceci permet d'assurer une grand fiabilité et durée de vie de la paroi interne, et donc de la volute.In some embodiments, the section of the days is substantially equal to the section of the passages. By "substantially equal" is meant that the sections have generally the same shape and about the same dimensions to 10%. This improves the neutrality of the inner wall with respect to the flow of fluid within the volute (ie the ability of the wall not to disturb the fluid flow). In some embodiments, the shape of the days is substantially oblong. By "substantially oblong" is meant any ovoid, oblong, elliptical, elongate polygonal shape with rounded (or filleted) corners, etc. Such a shape is easy to make and has no region that can concentrate the stresses so as to promote the appearance of cracks and fissures weakening the wall. This ensures great reliability and service life of the inner wall, and therefore the volute.
Par ailleurs, cette forme est particulièrement bien adaptée à la forme des passages inter-aubes du diffuseur.Moreover, this shape is particularly well adapted to the shape of the inter-blade passages of the diffuser.
Dans certains modes de réalisation, la paroi interne jouxte les aubes du diffuseur. Dans certains modes de réalisation, la paroi interne forme un prolongement vers l'aval de chaque aube du diffuseur. Ces configurations, seules ou en combinaison, permettent d'améliorer la neutralité de la paroi interne vis-à-vis de l'écoulement du fluide au sein de la volute. Dans certains modes de réalisation, l'étendue azimutale de l'ensemble des jours de la paroi interne est inférieure à 50% de l'étendue azimutale totale de la paroi interne.In some embodiments, the inner wall adjoins the vanes of the diffuser. In some embodiments, the inner wall forms an extension downstream of each blade of the diffuser. These configurations, alone or in combination, make it possible to improve the neutrality of the internal wall with respect to the flow of fluid within the volute. In some embodiments, the azimuthal extent of all days of the inner wall is less than 50% of the total azimuthal extent of the inner wall.
On s'assure ainsi que selon la direction azimutale les jours s'étendent sur moins de la moitié de la paroi interne. Ceci permet de former une paroi interne suffisamment rigide et robuste pour reprendre l'ensemble des efforts subis par la volute, et ce sans risque d'altération. Dans certains modes de réalisation, la volute de sortie de 15 pompe présente une paroi externe, l'épaisseur de la paroi externe étant plus petite que l'épaisseur de la paroi interne. Par exemple, la paroi externe est une paroi délimitant un conduit périphérique en forme de colimaçon collectant et conduisant le fluide issu du diffuseur vers la sortie de la volute. Une telle configuration 20 des épaisseurs permet réduire la masse de la volute par rapport aux volutes de l'état de la technique tout en assurant la robustesse et la fiabilité de la volute grâce à l'épaisseur de la paroi interne. Un mode de réalisation concerne également un moteur-fusée comprenant une pompe centrifuge selon l'un quelconque des modes de 25 réalisation décrits dans le présent exposé. Un mode de réalisation concerne également un engin comprenant un moteur-fusée selon l'un quelconque des modes de réalisation décrits dans le présent exposé. Par « engin », on entend notamment, mais pas uniquement, un 30 étage de lanceur spatial, un lanceur spatial comprenant un seul étage, une navette spatiale, une station orbitale, ou tout autre engin susceptible d'être équipé d'un moteur-fusée ou d'une pompe centrifuge. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture 35 de la description détaillée faite ci-après de différents modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs. Cette description fait référence aux pages de figures annexées, sur lesquelles : - la figure 1 représente un engin comprenant un moteur-fusée équipée d'une pompe centrifuge, - la figure 2 représente la pompe centrifuge du moteur fusée de l'engin de la figure 1, - les figures 3A et 3B représentent respectivement une vue en coupe axiale et en coupe radiale de la pompe centrifuge, selon les plans IIIA et IIIB de la figure 2, - les figures 4A et 4B représentent respectivement une vue en coupe radiale et en coupe axiale en perspective de la volute de pompe de la pompe de la figure 2, et - la figure 5 représente une variante de la pompe centrifuge. DESCRIPTION DETAILLEE D'EXEMPLES DE REALISATION La figure 1 représente un engin, dans cet exemple un lanceur spatial 100, équipé d'un moteur-fusée 50 pourvu d'une pompe centrifuge 10, ladite pompe 10 étant représentée plus en détail sur les figures 2, 3A et 3B. La pompe 10 présente une direction axiale X, une direction radiale R et une direction azimutale Y. La pompe 10 comprend une volute de sortie de pompe 12 un carter d'entrée de fluide 14 et un capot 16, ce capot 16 étant traversé par un arbre d'entraînement 18. Le carter 14 et le capot 16 sont montés sur des côtés opposés selon la direction axiale de la volute 12. La pompe 10 comprend également une roue à aubes 20, entrainée en rotation par l'arbre d'entrainement 18. La roue à aubes 20 et l'arbre d'entraînement 18 forment dans cet exemple le rotor de la pompe 10. La pompe 10 présente également un diffuseur 22, ce diffuseur 22 comprenant une pluralité d'aubes 22a, ces aubes 22a étant fixes par rapport à la volute 12. Dans cet exemple, le diffuseur 22 est un diffuseur annulaire dans lequel les aubes 22a sont régulièrement réparties azimutalement. Des passages de fluide 22b, ou passages inter-aubes 22b, sont formés par l'espace entre chaque paire d'aube aubes 22a adjacentes. Comme cela est visible sur les figures 3A et 3B, le diffuseur 22 est distinct de la volute 12, et est disposé à l'intérieur de la volute 12.It is thus ensured that in the azimuthal direction the days extend on less than half of the inner wall. This makes it possible to form an internal wall which is sufficiently rigid and robust to take up all the forces experienced by the volute, without any risk of alteration. In some embodiments, the pump outlet volute has an outer wall, the thickness of the outer wall being smaller than the thickness of the inner wall. For example, the outer wall is a wall defining a spiral-shaped peripheral duct collecting and conducting the fluid from the diffuser to the output of the volute. Such a configuration of the thicknesses makes it possible to reduce the mass of the volute relative to the volutes of the state of the art while ensuring the robustness and reliability of the volute thanks to the thickness of the internal wall. One embodiment also relates to a rocket motor comprising a centrifugal pump according to any one of the embodiments described herein. One embodiment also relates to a machine comprising a rocket engine according to any one of the embodiments described in the present description. By "machine" is meant in particular, but not only, a 30-stage space launcher, a space launcher comprising a single floor, a space shuttle, an orbital station, or any other machine likely to be equipped with an engine. rocket or centrifugal pump. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention and its advantages will be better understood on reading the detailed description given below of various embodiments of the invention given as non-limiting examples. This description refers to the pages of appended figures, in which: FIG. 1 represents a machine comprising a rocket engine equipped with a centrifugal pump, FIG. 2 represents the centrifugal pump of the rocket engine of the machine of FIG. 1, - Figures 3A and 3B show respectively an axial sectional view and radial section of the centrifugal pump, according to the plans IIIA and IIIB of Figure 2, - Figures 4A and 4B respectively show a radial sectional view and axial sectional view of the pump volute of the pump of Figure 2, and - Figure 5 shows a variant of the centrifugal pump. DETAILED DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS FIG. 1 represents a machine, in this example a space launcher 100, equipped with a rocket motor 50 provided with a centrifugal pump 10, said pump 10 being represented in greater detail in FIGS. , 3A and 3B. The pump 10 has an axial direction X, a radial direction R and an azimuth direction Y. The pump 10 comprises a pump outlet volute 12 a fluid inlet casing 14 and a cover 16, this cover 16 being traversed by a drive shaft 18. The housing 14 and the cover 16 are mounted on opposite sides in the axial direction of the volute 12. The pump 10 also comprises a bladed wheel 20, driven in rotation by the drive shaft 18 In this example, the impeller 20 and the drive shaft 18 form the rotor of the pump 10. The pump 10 also has a diffuser 22, this diffuser 22 comprising a plurality of blades 22a, these blades 22a being fixed. relative to the volute 12. In this example, the diffuser 22 is an annular diffuser in which the vanes 22a are regularly distributed azimuthally. Fluid passages 22b, or inter-blade passages 22b, are formed by the space between each pair of blades 22a adjacent blades. As can be seen in FIGS. 3A and 3B, the diffuser 22 is distinct from the volute 12, and is disposed inside the volute 12.
Bien entendu, le carter 14, le capot 16, l'arbre 18 et la roue à aubes 20, la volute 12 et le diffuseur 22 sont coaxiaux d'axe X, et s'étendent selon la direction axiale X, radiale R et azimutale Z. En d'autres termes, l'axe X de la pompe 10 est commun à l'ensemble de ces éléments. L'écoulement du fluide de l'amont vers l'aval au sein de la pompe 10 est représenté par les flèches en traits épais sur les figures 2, 5 3A et 3B. Le fluide entre dans la pompe 10 par le carter d'entrée 14, passe au travers de la roue à aubes 20, passe ensuite au travers du diffuseur 22, s'écoule dans le conduit périphérique 12a en forme de colimaçon de la volute 12, et est éjecté par la sortie 12b de la volute 12. La volute 12 présente une paroi interne ajourée 12c présentant 10 autant de jours 13 que le diffuseur 22 présente de passages inter-aubes 22b. Comme cela est visible sur la figure 3A, chaque passage inter-aubes 22b débouche sur un jour 13 de la paroi interne 12c. Dans cet exemple, la section de chaque jour 13 est supérieure à la section du passage 22b correspondant en sortie du diffuseur 22, de manière à s'assurer de ne pas 15 perturber l'écoulement de fluide en sortie du diffuseur 22. La forme des jours 13 est sensiblement oblongue (voir figure 4A) tandis que chacune des parois 23 délimitant les jours 13 est orientée radialement. Dans cet exemple, la paroi interne 12c jouxte les aubes 22a du diffuseur 22 (i.e. est disposée immédiatement en aval du diffuseur 22). 20 Selon une variante représentée sur la figure 5, la paroi interne forme un prolongement vers l'aval de chaque aube 22a du diffuseur. En effet, chacune des parois 23 délimitant les jours 13 est orientée tangentiellement, selon la même orientation que la paroi d'intrados ou d'extrados correspondante de l'aube 22a correspondante du diffuseur 22. 25 Dans cet exemple, en sortie de diffuseur, la section de chaque jour 13 est égale à la section du passage 22b correspondant. De plus, dans cette variante, l'étendue azimutale de l'ensemble des jours 13, c'est-à-dire la somme des étendues azimutales Z de chaque jour 13, est inférieure à 50% de l'étendue azimutale de la paroi interne 12c. Bien entendu cette 30 dernière caractéristique est indépendante de la forme des trous et de la paroi interne et pourrait être appliquée au mode de réalisation de la figure 3A. La paroi interne 12c forme une armature interne qui permet de transmettre les efforts mécaniques entre les parois annulaires 12d et 12e 35 respectivement reliées aux brides de montage 12f et 12g de la volute 12. La paroi interne 12c renforce et rigidifie la région de la volute comprenant le conduit périphérique 12a en forme de colimaçon. Cette paroi interne 12c, permet d'ajuster l'épaisseur el de la paroi externe 12h délimitant le conduit périphérique 12a à une valeur plus petite que l'épaisseur e2 de la paroi interne 12c, grâce à quoi la masse de la volute est réduite. Il est également possible de donner une section de forme prédéterminée à la paroi externe 12h, cette forme étant par exemple dictée par des impératifs hydrauliques et pas uniquement par des impératifs de comportement mécanique de l'ensemble de la volute, le comportement mécanique de l'ensemble de la volute étant notamment assuré par la paroi interne 12c.Of course, the casing 14, the cover 16, the shaft 18 and the impeller 20, the volute 12 and the diffuser 22 are coaxial with axis X, and extend in the axial direction X, radial R and azimuth In other words, the axis X of the pump 10 is common to all of these elements. Fluid flow from upstream to downstream within pump 10 is represented by the arrows in thick lines in FIGS. 2, 3A and 3B. The fluid enters the pump 10 through the inlet casing 14, passes through the impeller 20, then passes through the diffuser 22, flows into the spiral-shaped peripheral duct 12a of the volute 12, and is ejected by the outlet 12b of the volute 12. The volute 12 has a perforated inner wall 12c having as many days 13 as the diffuser 22 has inter-blade passages 22b. As can be seen in FIG. 3A, each inter-blade passage 22b opens on a day 13 of the inner wall 12c. In this example, the section of each day 13 is greater than the section of the corresponding passage 22b at the outlet of the diffuser 22, so as to ensure that the flow of fluid at the outlet of the diffuser 22 is not disturbed. 13 days is substantially oblong (see Figure 4A) while each of the walls 23 defining the days 13 is oriented radially. In this example, the inner wall 12c adjoins the vanes 22a of the diffuser 22 (i.e. is disposed immediately downstream of the diffuser 22). According to a variant shown in FIG. 5, the inner wall forms an extension downstream of each blade 22a of the diffuser. Indeed, each of the walls 23 delimiting the days 13 is oriented tangentially, in the same orientation as the corresponding intrados or extrados wall of the corresponding blade 22a of the diffuser 22. In this example, at the diffuser outlet, the section of each day 13 is equal to the section of the passage 22b corresponding. Moreover, in this variant, the azimuthal extent of the set of days 13, that is to say the sum of the Z azimuthal extents of each day 13, is less than 50% of the azimuthal extent of the wall internal 12c. Of course this latter feature is independent of the shape of the holes and the inner wall and could be applied to the embodiment of Fig. 3A. The inner wall 12c forms an internal frame which makes it possible to transmit the mechanical forces between the annular walls 12d and 12e respectively connected to the mounting flanges 12f and 12g of the volute 12. The inner wall 12c strengthens and stiffens the region of the volute comprising the peripheral duct 12a in the form of a spiral. This inner wall 12c makes it possible to adjust the thickness el of the outer wall 12h delimiting the peripheral duct 12a to a value smaller than the thickness e2 of the inner wall 12c, whereby the mass of the volute is reduced. It is also possible to give a section of predetermined shape to the outer wall 12h, this shape being for example dictated by hydraulic requirements and not only by the mechanical behavior requirements of the entire volute, the mechanical behavior of the all of the volute being in particular provided by the inner wall 12c.
Bien que la présente invention ait été décrite en se référant à des exemples de réalisation spécifiques, il est évident que des modifications et des changements peuvent être effectués sur ces exemples sans sortir de la portée générale de l'invention telle que définie par les revendications. En particulier, des caractéristiques individuelles des différents modes de réalisation illustrés/mentionnés peuvent être combinées dans des modes de réalisation additionnels. Par conséquent, la description et les dessins doivent être considérés dans un sens illustratif plutôt que restrictif. En particulier, les modes de réalisation décrits sont des pompes centrifuges où le diffuseur est de type radial (i.e. le flux s'écoule radialement en sortie du diffuseur) tandis que la volute est du type tangentiel (i.e. le fluide s'écoule perpendiculairement à la direction radiale en sortie de la volute), mais l'invention s'applique bien évidement à tout type de pompe centrifuge.Although the present invention has been described with reference to specific exemplary embodiments, it is obvious that modifications and changes can be made to these examples without departing from the general scope of the invention as defined by the claims. In particular, individual features of the various embodiments illustrated / mentioned can be combined in additional embodiments. Therefore, the description and drawings should be considered in an illustrative rather than restrictive sense. In particular, the embodiments described are centrifugal pumps in which the diffuser is of radial type (ie the flow flows radially at the outlet of the diffuser) while the volute is of the tangential type (ie the fluid flows perpendicular to the radial direction output of the volute), but the invention applies obviously to any type of centrifugal pump.
Claims (8)
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FR3032243B1 (en) | 2018-07-27 |
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